CN211869539U - 一种四足仿生机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四足仿生机器人，包括底板、头部、行进系统以及驱动系统；所述行进系统包括两个身躯连杆、两个后腿以及固定在所述身躯连杆和所述后腿上的四个支脚，两个所述身躯连杆分别通过一个曲柄与所述驱动系统相连接；所述驱动系统包括固定在所述底板上的电池盒和固定在所述底板上的齿轮箱，所述齿轮箱上设置有电机，所述电机的输出轴与所述齿轮箱驱动连接，所述电机的电源线与所述电池盒电性相连。本实用新型采用低廉的材料实现拼接，组装方便，降低了制造成本，同时利用齿轮箱的结构设计，能够获得不同的输出速度，进而通过曲柄与不同的输出速度相配合而形成不同的行进速度。

Description

一种四足仿生机器人

技术领域

本实用新型涉及仿生机器人技术领域，具体涉及一种四足仿生机器人。

背景技术

机器人是仿生学的启发和延伸，非常适应中小学生智力的开发和创新。仿生学(Bionics)是模仿生物的特殊本领的一门科学。仿生学是生物学、数学和工程技术学互相渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。仿生学的任务就是要研究生物系统的优异能力及产生的原理，并把它模式化，然后应用这些原理去设计和制造新的技术设备和机器。

仿生机器人是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。仿生机器人有他的体系结构，体系结构就是指为完成指定目标的一个或几个机器人，在信息处理和控制逻辑方面的结构方式。体系结构包括功能分解和行为分解。基于功能分解的体系结构在人工智能上，属于传统的慎思式智能，即：按照“感知一规划一行动”的模式进行信息处理和控制。基于行为分解的体系结构在人工智能上属于现代的反应式智能，即：按照“感知——行动”的模式，进行信息处理和控制。

四足仿生机器人创意活动，要求中学组制作的仿生机器人只涉及到四足和游离的2类。而爬行动物有四足、二足和游离的三类。下面我们先研究四足动物的运动规律(以马为例)：马走路时四肢运动方式是对角线换步法，即：左前右后，右前左后的交替循环。前肢和后腿运动时的关节屈曲方向是相反的，前肢腕部向后弯，后肢跟部向前弯。马的小跑是属于一种轻快地走步动作，四肢的运动规律基本上也是对角线交换的步法。与慢走稍为不同的是，对角线的两足是同时离地、同时落地。马大跑的步伐不用对角线步法，而是左前右前，左后右后交换的步法，即前两足和后两足的交换。奔跑是最快的一种步伐，运动方式也是两前足和两后足交换的步法。

实用新型内容

针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种四足仿生机器人，组装方便简单，材料成本低，同时利用驱动系统与行进系统的配合，能够实现不同行进速度的输出。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种四足仿生机器人，包括底板、固定在所述底板上的头部、安装在所述底板上的行进系统以及安装在所述底板上驱动系统；

所述行进系统包括两个身躯连杆、两个后腿以及固定在所述身躯连杆和所述后腿上的四个支脚，两个所述身躯连杆分别通过一个曲柄与所述驱动系统相连接；所述身躯连杆为L型，其与后腿共同形成该机器人的四足；

所述驱动系统包括固定在所述底板上的电池盒和固定在所述底板上的齿轮箱，所述齿轮箱上设置有电机，所述电机的输出轴与所述齿轮箱驱动连接，所述电机的电源线与所述电池盒电性相连。

优选地，所述齿轮箱包括蜗齿轮、传动齿轮、高速齿轮、高速输出轴、低速齿轮、低速输出轴、中心轴、齿轮箱公座和齿轮箱母座；所述电机固定在所述齿轮箱上，所述蜗齿轮固定在所述电机的输出轴上，该蜗齿轮与所述传动齿轮相啮合；所述高速齿轮上设有高速输出轴，所述高速齿轮与低速齿轮相啮合，低速齿轮上设有低速输出轴；所述齿轮箱公座和齿轮箱母座均通过螺丝钉或热熔胶固定在所述底板上，齿轮箱公座和齿轮箱母座之间通过螺丝连接。

优选地，所述曲柄与所述低速输出轴或者所述高速输出轴相连接。

优选地，所述后腿中间部位通过所述转轴与所述底板转动连接。

优选地，所述底板两侧的曲柄互成180度角。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用低廉的材料实现拼接，组装方便，降低了制造成本，同时利用齿轮箱的结构设计，能够获得不同的输出速度，进而通过曲柄与不同的输出速度相配合而形成不同的行进速度；此外利用两个曲柄的运动，进而形象的模拟出四足动物的行走。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种四足仿生机器人的结构示意图；

图2为齿轮箱的结构示意图一；

图3为为齿轮箱的结构示意图二；

图4为本实用新型提供的一种四足仿生机器人的部分爆炸图一；

图5为本实用新型提供的一种四足仿生机器人的部分爆炸图二；

图6为本实用新型提供的一种四足仿生机器人的部分爆炸图三。

附图标记说明：101-头部、102-底板、103-身躯连杆、104-后腿、105-支脚、106-转轴、2-齿轮箱、201-曲柄、202-蜗齿轮、203-传动齿轮、204-高速齿轮、205-低速齿轮、206-高速输出轴、207-低速输出轴、208-中心轴、209-齿轮箱公座、210-齿轮箱母座、3-电池盒、4-电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-6，该四足仿生机器人，包括底板102、固定在所述底板102上的头部101、安装在所述底板102上的行进系统以及安装在所述底板102上驱动系统；

所述行进系统包括两个身躯连杆103、两个后腿104以及固定在所述身躯连杆103和所述后腿104上的四个支脚105，两个所述身躯连杆103分别通过一个曲柄201与所述驱动系统相连接；所述身躯连杆103为L型，其与后腿104共同形成该机器人的四足；

所述驱动系统包括固定在所述底板102上的电池盒3和固定在所述底板102上的齿轮箱2，所述齿轮箱2上设置有电机4，所述电机4的输出轴与所述齿轮箱2驱动连接，所述电机4的电源线与所述电池盒3电性相连；所述齿轮箱2包括蜗齿轮202、传动齿轮203、高速齿轮204、高速输出轴206、低速齿轮205、低速输出轴207、中心轴208、齿轮箱公座209和齿轮箱母座210；所述电机4固定在所述齿轮箱2上，所述蜗齿轮202固定在所述电机4的输出轴上，该蜗齿轮202与所述传动齿轮203相啮合；所述高速齿轮204上设有高速输出轴206，所述高速齿轮204与低速齿轮205相啮合，低速齿轮205上设有低速输出轴207；所述齿轮箱公座209和齿轮箱母座210均通过螺丝钉或热熔胶固定在所述底板102上，齿轮箱公座209和齿轮箱母座210之间通过螺丝连接。

进一步的，曲柄201与高速输出轴206连接，并通过螺丝与身躯连杆103连接，后腿104与身躯连杆103连接，利用身躯连杆的L型结构，使得该机器人具有两个前腿；所述后腿104中间部位通过转轴106与底板102转动连接；所述后腿104和前腿底部均设有支脚105，该支脚105整体呈四爪形；所述底板102左右两侧的曲柄201互成180度角，从而使得左右两侧的前后腿交替运动；身躯连杆103、后腿104、支脚掌105的材料可以用各种的原木、塑料、亚克力材料，清洁环保，且成本低廉；

进一步的，其中电池盒3上还设有开关，用于控制电源的通断；头部101设于底板102前端，保证了整个机器人的完整性和外观上的一体性。

工作时，电机4通过蜗齿轮202传动从而带动高速齿轮204旋转，高速输出轴206带动曲柄201转动，动力从齿轮箱2输出至行进系统；高速输出轴206通过曲柄201带动身躯连杆103，从而带动前腿和后腿104运动，又因为左右两侧曲柄201成180度角，故左右两侧的前腿和后腿104的运动方向相反，从而实现左右交替运动前行。

实施例2

对于不同的装配情况，可改变曲柄201的安装，当曲柄201与低速输出轴207连接，该机器人的行进速度降低，由于高速输出轴204与低速输出轴205的位置不同，并且齿轮箱2的位置不可变，因此在转换的过程中需要依靠曲柄201来实现安装，即在曲柄201上开设多个与身躯连杆103相连接的转孔，进而适应这种变换安装。工作时，电机4通过蜗齿轮202传动从而带动高速齿轮204旋转，高速齿轮204带动低速齿轮205转动，低速输出轴207带动曲柄201转动，动力从齿轮箱2输出至行进系统；低速输出轴207通过曲柄201带动身躯连杆103，从而带动前腿与和后腿104运动，又因为左右两侧曲柄201成180度角，故左右两侧的前腿和后腿104的运动方向相反，从而实现左右交替运动前行。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种四足仿生机器人，其特征在于，包括底板、固定在所述底板上的头部、安装在所述底板上的行进系统以及安装在所述底板上驱动系统；

所述行进系统包括两个身躯连杆、两个后腿以及固定在所述身躯连杆和所述后腿上的四个支脚，两个所述身躯连杆分别通过一个曲柄与所述驱动系统相连接；所述身躯连杆为L型，其与后腿共同形成该机器人的四足；

所述驱动系统包括固定在所述底板上的电池盒和固定在所述底板上的齿轮箱，所述齿轮箱上设置有电机，所述电机的输出轴与所述齿轮箱驱动连接，所述电机的电源线与所述电池盒电性相连。

2.如权利要求1所述的一种四足仿生机器人，其特征在于，所述齿轮箱包括蜗齿轮、传动齿轮、高速齿轮、高速输出轴、低速齿轮、低速输出轴、中心轴、齿轮箱公座和齿轮箱母座；所述电机固定在所述齿轮箱上，所述蜗齿轮固定在所述电机的输出轴上，该蜗齿轮与所述传动齿轮相啮合；所述高速齿轮上设有高速输出轴，所述高速齿轮与低速齿轮相啮合，低速齿轮上设有低速输出轴；所述齿轮箱公座和齿轮箱母座均通过螺丝钉或热熔胶固定在所述底板上，齿轮箱公座和齿轮箱母座之间通过螺丝连接。

3.如权利要求2所述的一种四足仿生机器人，其特征在于，所述曲柄与所述低速输出轴或者所述高速输出轴相连接。

4.如权利要求1所述的一种四足仿生机器人，其特征在于，所述后腿中间部位通过转轴与所述底板转动连接。

5.如权利要求1所述的一种四足仿生机器人，其特征在于，所述底板两侧的曲柄互成180度角。

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